Гидролизат аминокислот что это
Что такое смесь на основе гидролизата белка и как правильно ввести ее в рацион ребенка?
Любой белок может восприниматься иммунной системой как антиген (аллерген). Для того, чтобы уменьшить аллергенность белка, при производстве детских лечебных смесей его обрабатывают специальными ферментами, которые расщепляют длинную молекулу белка на короткие «кусочки». При производстве частично гидролизованного белка, в продукте остаются довольно длинные фрагменты белковых молекул, и иммунная система «узнает» их. Поэтому смеси на основе частично гидролизованного молочного белка (смеси с аббревиатурой ГА) используются только для профилактики аллергии.
А вот для лечения уже имеющейся аллергии на белки коровьего молока такие смеси не подходят. Тут нужен более глубокий гидролиз, такой, чтобы в смеси не оставалось «узнаваемых» иммунной системой фрагментов белковой молекулы. Это дает возможность иммунной системе «забыть аллерген», провести «перезагрузку» и сформировать толерантность к молочному белку. Соответственно, глубокий гидролизат предназначен уже для лечения аллергии на молочные белки.
Смесь на основе гидролизата белка в любом случае содержит не только сам гидролизат, но и все другие компоненты детской смеси – жиры, углеводы, минеральные вещества и витамины, как и обычная смесь. Поэтому она является полноценным питанием для ребенка первого года жизни в тех случаях, когда грудного молока нет или недостаточно.
Лечебную смесь должен назначить врач. Но, чтобы правильно ввести в питание ребенка смеси на основе гидролизата белка, важно знать их особенности и следовать некоторым правилам.
Смеси на основе пептидов у больных с патологией желудочно-кишечного тракта: современные позиции
За последние 20 лет распространенность болезней пищеварительного тракта значительно возросла. В структуре болезней детского населения преобладают хронические воспалительные заболевания желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) [1, 5–7].
За последние 20 лет распространенность болезней пищеварительного тракта значительно возросла. В структуре болезней детского населения преобладают хронические воспалительные заболевания желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) [1, 5–7].
Принципиально важным моментом в комплексе общей терапии пациентов с указанной патологией является своевременное назначение патогенетически обоснованного питания [2, 3, 7]. К наиболее распространенным заболеваниям пищеварительной системы, при которых используется лечебное питание, относятся язвенная болезнь желудка, 12-перстной кишки, хронический панкреатит и т. д. Часто течение этих и других заболеваний сопровождается формированием синдрома мальабсорбции и развитием мальдигезии.
На сегодняшний день установлено, что для сохранения нормальной функции слизистой оболочки различных отделов кишечника, экзокринной функции поджелудочной железы и других желез пищеварительного тракта необходимо поступление питательных субстратов в просвет ЖКТ. Нутриенты, поступающие энтеральным путем, создают условия для роста и регенерации эпителия, нормализуют, а в ряде случаев восстанавливают функциональную активность кишечника, способствуют нормализации выработки энтеральных гормонов [4, 5].
Существует целый ряд клинических ситуаций (синдром короткой кишки, нарушение нормальных взаимоотношений процессов всасывания и секреции воды и электролитов, изменения, гастриты с секреторной недостаточностью, выраженные изменения функций печени, поджелудочной железы, гипокинезии желчного пузыря, панкреатит и т. д.), когда применение традиционного лечебного питания не всегда успешно [2, 7].
Преимуществами специализированного питания перед традиционной диетотерапией являются:
Среди немалого разнообразия продуктов для энтерального и перорального применения особое внимание затрагивают продукты с умеренно или полностью гидролизованным белком (полуэлементные диеты). Пептидные смеси лучше всасываются и усваиваются организмом, чем питание на основе цельных белков или свободных аминокислот [11–13].
Поэтому полуэлементные диеты рекомендованы для клинического применения у большинства пациентов с нарушенной функцией ЖКТ.
Существуют три формы белка, в которых он может присутствовать в смесях для энтерального питания:
Согласно современным научным представлениям, форма белка, поступающего с пищей в организм человека, страдающего болезнями органов пищеварения, может иметь особенное значение для всасывания и усвоения этого питательного вещества и оказать влияние на общее состояние системы пищеварения больного [11, 15, 17]. По мнению большинства исследователей, для больных с нарушениями пищеварения и всасывания в качестве источника белка предпочтительна диета на основе пептидов.
Большая часть белка в форме пептидов и свободных аминокислот всасывается активным транспортом в тощей кишке. По современным оценкам, примерно две трети (30–75%) азота всасывается в виде пептидов [20]. Многие аминокислоты всасываются в кишечнике, в основном, в форме пептидов, а не как свободные аминокислоты [13, 14]. Свободные аминокислоты переносятся специфическими системами активного транспорта, в то время как пептиды имеют самостоятельные механизмы всасывания [12–14].
Фактические данные указывают на то, что при некоторых заболеваниях, таких как белково-энергетическая недостаточность и целиакия, нарушается всасывание аминокислот, но пептиды всасываются нормально [8, 22, 23]. Имеются данные о прямом всасывании более крупных нерасщепленных пептидов [22]. В обзоре механизмов всасывания белка в кишечнике описываются два потенциальных пути всасывания пептидов — чрезклеточный и параклеточный (межклеточный) [13, 20]. При чрезклеточном всасывании пептиды проникают в кровь через мембраны ворсинок, используя следующие механизмы: транспортные системы с участием молекул-переносчиков, водные поры, диффузию через липидные участки в мембранах и пиноцитоз. Чрезклеточный путь — основной путь всасывания пептидов. При параклеточном всасывании молекулы пептидов могут проходить между ворсинками стенки кишечника, возможно, в тех точках, где есть дефекты. Повышению всасывания азота у больных с нарушениями работы ЖКТ может в значительной степени способствовать питание на основе пептидов, предполагающее использование механизмов переноса как аминокислот, так и пептидов.
Таким образом, основными показаниями для назначения полуэлементных смесей в терапевтической практике являются заболевания органов пищеварения, ассоциированные с метаболическим синдромом, диареей, нарушениями внешнесекреторной функции поджелудочной железы, недостаточностью питания, ранний послеоперационный период, связанный с оперативными вмешательствами на органах ЖКТ, а также с ослабленной иммунной системой, белково-энергетической недостаточностью.
Одними из современных полуэлементных продуктов, используемых у пациентов с заболеваниями органов пищеварения, следует выделить питательные смеси «Пептамен Юниор» (Peptamen Junior ® ) для детей с 1-го года до 10 лет и для лиц, старше 10 лет, — «Пептамен» (Peptamen ® ), которые могут использоваться как для перорального, так и энтерального зондового питания.
Белковый компонент смесей технологически создан на основе пептидов (олигопептидов, полученных при гидролизе сывороточных белков).
Сывороточный белок обладает высокой питательной ценностью и отличается большим содержанием незаменимых аминокислот.
Сравнение содержания аминокислот в сывороточном белке Пептамена с нормами, рекомендованными ФАО/ВОЗ (ФАО — Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (Food and Agriculture Organization), свидетельствует в пользу этой смеси на основе пептидов [19].
При сравнении эффектов смесей на основе гидролизатов молочных белков и аминокислот, имеющих один и тот же аминокислотный состав, отмечено, что по питательной ценности пептидная диета превосходила аминокислотную. Это можно объяснить тем, что пептиды более равномерно всасываются и имеют более однородный состав на момент доставки их к тканям, тогда как аминокислоты усваиваются ими неравномерно. Различия в кинетике аминокислот, по-видимому, и обусловливают более низкую питательную ценность питания на их основе. Питание на основе пептидных смесей также является хорошим источником цистеина. Цистеин — предшественник глютатиона, являющегося в организме главным антиоксидантом. Глютатион играет ключевую роль в обезвреживании чужеродных веществ и нейтрализации молекул реакционноспособного кислорода и свободных радикалов [18, 28, 32] Свободные радикалы участвуют в окислительном стрессе, влекущем за собой гибель клеток и повреждение тканей. Глютатион, синтезируемый в печени, представляет собой трипептид, состоящий из глутамата, глицина и цистеина. Поскольку концентрация цистеина в печени ниже, чем концентрация двух других аминокислот, цистеин ограничивает скорость производства глютатиона. Поэтому поступление с пищей достаточного количества цистеина будет способствовать образованию глютатиона и, следовательно, усилению антиоксидантной защиты организма [18, 28] Данные по содержанию цистеина в обычных пищевых белках приведены в таблице [18].
Из данных табл. видно, что самым лучшим из указанных белковых источников цистеина, используемых в смесях для энтерального питания, является сывороточный белок.
Пептидная диета также оказывает благотворное действие на работу печени. Последствиями нарушения работы печени могут быть снижение иммунной функции, эффективности переработки эндогенных продуктов обмена веществ и способности организма к синтезу жизненно важных белков. Имеющиеся на сегодня данные свидетельствуют о том, что пептидная диета более эффективно поддерживает работу печени и, следовательно, способствует висцеральному синтезу белков. Висцеральный белковый статус оценивают путем измерения концентраций отдельных транспортных белков, синтезируемых в печени (альбумина, трансферрина и преальбумина), уровень которых, как было показано, отражает нутритивный статус организма в целом.
Жировой состав смеси Пептамен представлен среднецепочечными и длинноцепочечными триглицеридами (50% medium chain triglycerides (МСТ), 50% long chain triglycerides (LCT)), что улучшает усвоение смеси в желудочно-кишечном тракте, а также позволяет назначать в ранние сроки после операций, в том числе на желудочно-кишечном тракте, при ограниченном усвоении жиров у пациентов в критических состояниях с нарушениями функции пищеварительной системы. Всасывание МСТ не требует дополнительных ферментативных усилий, что обеспечивает функциональный относительный покой печени и поджелудочной железы. В состав жирового компонента входят эссенциальные жирные кислоты (линолевая и альфа-линоленовая), что позволяет добиться максимального усвоения смеси при хорошей энергетической обеспеченности. В смесях содержатся L-карнитин, необходимый для полноценного усвоения жирных кислот, и таурин — эссенциальная аминокислота для больных, получающих интенсивную терапию.
Углеводный компонент сформирован смесью мальтодекстринов с различным декстрозным эквивалентом (степенью гидролиза). Такое соотношение углеводных компонентов обеспечивает невысокую осмолярность (280 мОсм/л) и хорошие органолептические свойства продукта. Смесь имеет сбалансированный витаминно-минеральный состав, что делает возможным ее применение в течение длительного времени. К настоящему времени проведен целый ряд клинических исследований, посвященных изучению эффективности применения смеси Пептамен (Peptamen ® ) в качестве лечебного питания у разных категорий больных. В работе McClave S. A. et al. была показана безопасность и эффективность диеты на основе пептидов сывороточного белка при остром панкреатите [24]: Пептамен, вводимый через тощую кишку, столь же эффективно, как и парентеральное питание, снимал стресс, вызванный панкреатитом. В группе Пептамена отмечена тенденция к снижению продолжительности пребывания в стационаре и отделении интенсивной терапии, а также длительности периода до перехода к физиологическому приему пищи и восстановления нормального уровня амилазы. У хирургических больных, получавших Пептамен [18], отмечено статистически значимое улучшение показателей концентрации преальбумина и холестерина и уровня трансферрина. А у больных, оперированных на брюшной полости [32], периферическая биодоступность аминокислот была достоверно выше и более гомогенной на пептидной диете, чем на смесях на основе цельных белков
В другой работе, посвященной задержке опорожнения желудка у детей [19], было показано, что у больных, получающих смесь на основе сывороточного белка, отмечено снижение частоты рвоты по сравнению с теми, кто получал казеиновую смесь. Смеси на основе сывороточного белка снижают частоту рвоты за счет ускорения опорожнения желудка.
Анализ клинической эффективности использования полуэлементной смеси у разных групп пациентов с патологией ЖКТ указывает на результативность использования пептидных диет, использование которой предпочтительно для больных с нарушениями работы ЖКТ. Данные клинических и экспериментальных исследований, в том числе тех, в которых изучали всасывание азота и кинетику, позволяют сделать следующие выводы относительно энтерального питания больных с нарушением функции ЖКТ:
Смеси на основе пептидов превосходят смеси на основе свободных аминокислот, так как при их переваривании и всасывании задействуются все транспортные системы, как пептидные, так и аминокислотные, в результате чего максимально повышается всасывание азота.
Смеси на основе пептидов превосходят смеси на основе свободных аминокислот или цельных белков, так как содержащийся в них азот легко всасывается и поступает к тканям в обычной физиологический форме, что способствует синтезу белков, а не катаболизму.
Таким образом, проведенные исследования с использованием смеси Пептамен (Peptamen ® ) у больных с нарушением работы желудочно-кишечного тракта показали следующие преимущества пептидных смесей:
Гидролизат протеина
Если вы спросите любого диетолога или специалиста в области спортивного питания, какой протеин является наиболее быстро и легко усвояемым, то вы наверняка получите ответ гидролизат сыворотки. В чем же его отличие и преимущества перед другими источниками белка. Ответ вы найдете в настоящей статье.
Как получают сывороточный гидролизат?
Молекула белка довольно большая, поэтому организму тяжело ее усвоить. Чтобы облегчить всасывание протеина, его молекулы расщепляются в процессе гидролиза под действием кислоты или ферментов на аминокислоты в форме ди- и трипептидных связей, что ускоряет поглощение белка и обеспечивает быстрый рост и восстановление мышечной массы. Таким образом, организм получает протеин, готовый к усвоению. В обычных условиях работа по расщеплению белка происходит в пищеварительном тракте, что отнимает уйму времени, а гидролизат позволяет экономить силы, т.к. почти мгновенно попадает в мышцы. При этом важно отметить, что протеин, гидролизованный под действием ферментов, лучше, чем белок, сохраняет аминокислотный профиль продукта. Это позволяет назвать гидролизат сыворотки идеальным продуктом из спортивного питания.
Стоит обратить внимание на то, что качественный гидролизат протеина обладает горьковатым вкусом, поэтому при выборе данной добавки можно ориентироваться и на ее вкусовые качества.
Гидролизат протеина или аминокислоты в свободной форме
С точки зрения физиологии и согласно некоторым исследованиям, аминокислоты с ди- и трипептидными связями усваиваются быстрее, чем свободные аминокислоты, что связано с различными способами их транспортировки в кровоток. Наличие большого количества свободных аминокислот провоцирует борьбу за возможность достигнуть кровеносной системы первыми, что задерживает обеспечение всех органов и тканей аминокислотами.
Кроме того, усвоение свободных аминокислот зависит от уровня натрия в организме и от кислотности в желудочно-кишечном тракте, что не действует в отношении аминокислот с ди- и трипептидными связями, поэтому их всасывание протекает без оглядки на все возможные особенности усвоения.
В чем польза гидролизата протеина?
Проведенные на животных исследования установили, что потребление гидролизата способно поддерживать позитивный азотный баланс, который является решающим фактором при обеспечении протекания процессов роста в мышцах. Подобные исследования были проведены и на людях. Результаты подтвердили увеличение скорости восстановления после приема гидролизата по сравнению с негидролизованными формами сывороточного протеина.
Кроме того, отдельные опыты показали, что потребление гидролизата в комплексе с углеводами увеличивает выработку инсулина на 100 процентов. Как известно, инсулин является мощным анаболическим гормоном, который контролирует уровень глюкозы в организме и способствует накоплению гликогена в мышцах.
Прием гидролизата до и после тренировки благодаря более быстрому усвоению эффективнее способствует синтезу белка по сравнению с другими видами протеина. Причем его аминокислотный профиль отличается высокой биологической ценностью, что свидетельствует о том, что сывороточный гидролизат не только быстрый, но и качественный источник белка.
Таким образом, гидролизат протеина может быть полезным дополнением к другим протеинам, поскольку он превосходит их по скорости усвоения и обеспечению организма необходимыми для наращивания мышечной массы аминокислотами.
Гидролизат аминокислот что это
Почему же люди, занимающиеся бодибилдингом, не ограничивают свой выбор приобретением одного протеина, а покупают еще и более дорогостоящие аминокислоты? Во-первых, аминокислоты практически не требуют переваривания и пассивно всасываются, проходя через желудок и кишечник. Это незаменимый продукт для спортсменов, имеющих проблемы с пищеварением. Пониженная кислотность желудочного сока, например, может служить препятствием полного расщепления протеина. У спортсмена с таким заболеванием усваивается менее половины белков, что служит непреодолимым препятствием в наборе мышечной массы. Дориан Ятс в межсезонье съедал в день более 7500 ккал. Это 7 кг пищи как минимум. Именно способность переваривать и усваивать такие объемы пищи отличает элиту современного бодибилдинга. С заболеваниями пищеварительной системы или с ее недостаточной переваривающей функцией набрать большие (но, увы, не выдающиеся) мышечные объемы можно только с помощью аминокислот.
Во-вторых, большая порция аминокислот, принятая в один прием на пустой желудок, стимулирует выброс гормона роста, что полезно как для роста мышц, так и для жиросжигания. Поскольку аминокислоты не задерживаются в желудке и всасываются очень быстро, их концентрация в крови резко повышается сверх нормального физиологического уровня, вызывая т. н. гипераминоцидемию. Пищевая гипераминоцидемия, как показали исследования, стимулирует синтез белка в тканях, значительно поднимая уровень анаболизма.
Однако все это относится не ко всем продуктам спортпита, отнесенным в категорию аминокислот. Следует сразу отделить мух от котлет. Достаточно большая часть этих продуктов, носящих название «комплексные аминокислоты», представляет собой прессованный изолят или вообще концентрат протеина. Производители особо не скрывают это обстоятельство и честно указывают на упаковке состав: изолят сывороточного белка. Да, любой белок в процессе пищеварения превращается в аминокислоты, но именно длительная стадия пищеварения и лишает их основного преимущества – высокой скорости абсорбции. Поскольку в подобных продуктах целостность белковой молекулы не нарушена, они не вправе называться аминокислотами, ибо это лишь выделенный цельный протеин. Комплексными аминокислотами по праву может называться лишь гидролизат белка или смесь кристаллических аминокислот в свободной форме. Об этих
^ Гидролизат белка
Гидролиз – процесс, при котором под действием растворов минеральных кислот или ферментов происходит разрушение первичной структуры белка, и образуется смесь аминокислот. При производстве пищевых добавок применяется, как правило, ферментный гидролиз, то есть жидкий раствор белка подвергают воздействию протеолитических (разрушающих связь между аминокислотами) ферментов, таким образом как бы имитируя процесс переваривания в желудочно-кишечном тракте, затем отфильтровывают и высушивают. Так получают порошок, который уже не является белком, а представляет собой смесь отдельных аминокислот и более крупных цепочек, состоящих из двух, трех и более связанных между собой аминокислот. Такие цепочки называют пептидами. Чем более глубокий был гидролиз, тем больше получается отдельных аминокислот и меньше пептидов. В готовом продукте общее количество свободных аминокислот, которые всасываются в желудочно-кишечном тракте почти мгновенно, может составлять 23–80%, остальное приходится на долю пептидов, а те, в свою очередь, должны прежде перевариться до конца и только потом начинают всасываться. К сожалению, производители спортивного питания редко прибегают к глубокому гидролизу протеинов, сокращая технологический процесс и удешевляя за счет этого объективно высокую стоимость продукта. На упаковке «аминок», состоящих из гидролизата белка, вы лишь в редких случаях можете встретить указание на степень (глубину) гидролиза. Как пример исключения – «AminoMax 8000» от GASPSRI NUTRITION, в описании которого указано, что этот продукт содержит на 91% гидролизованный лактальбумин. Однако отличить гидролизат от прессованного протеина возможно. Горький вкус и характерный резкий запах – вот его визитка. Аминокислоты всегда горькие. Те, кто употреблял порошковые ВСАА или аргинин, сталкивались с этим. Большим минусом гидролизата, как уже было отмечено, является его высокая стоимость. Процесс гидролиза гораздо дороже процесса микрофильтрации и ионного обмена, в результате которого получают изолят, и в 2,5-3 раза дороже процесса ультрафильтрации, в результате которого получают концентрат. Сделать белковый гидролизат дешево возможно лишь из очень дешевого сырья. А что из животных продуктов самое дешевое? Отходы! Коровьи рога и копыта стоят куда меньше говяжьей вырезки, а рыбья кожа с чешуей дешевле филе из осетрины.
Гидролизат коллагена весьма распространен на рынке спортивного питания и представлен преимущественно в жидкой форме. Производится он как раз из отходов: костей, шкур животных и рыбьих кож. Однако это не значит, что это какой-то обман потребителя и заговор корпораций. Все по-честному, на упаковках написано прямо: «гидролизат желатина» или «гидролизат коллагена». Коллаген – это основной белок соединительных тканей, и он нужен нашим связкам, сухожилиям, суставам, коже, но совсем не нужен мышцам. Аминокислотный состав мышечной ткани значительно отличается от соединительной, в частности, в мышцах аминокислоты ВСАА составляют до 30%, а в коллагене только 6%. Зато коллаген содержит в количестве 30% от общего числа аминокислоту глицин, и в нем присутствует не встречающаяся в других белках аминокислота гидроксипролин. Глицин и гидроксипролин очень полезны для нашего суставно-связочного аппарата. Потому гидролизат коллагена имеет право на существование в спорте, но назначение его – не растить мышечную массу, а поддерживать необходимыми аминокислотами суставы и связки. Коллаген рыбный отличается от коллагена крупного рогатого скота большей схожестью с коллагеном человека, его часто используют в косметических целях.
Одним из первых белков, который начали подвергать гидролизу для получения свободных аминокислот, был казеин. Основная область его применения – парентеральное питание. Глубоко гидролизованный казеин подвергался очистке и в виде специально приготовленного раствора вводился напрямую в кровоток с помощью капельницы. В конце 80-х годов культуристы уже предпринимали попытки употреблять подобные растворы гидролизатов казеина в качестве пищевой добавки, просто выпивая их. Однако вкус этих растворов был невыносим: гидролизованный казеин особенно горький, да и цена не радовала.
В настоящее время протеин №1 в индустрии спортивного питания – это сывороточный. Потому именно его чаще всего подвергают гидролизу для изготовления аминокислотных комплексов. Безусловно, сыворотка имеет наиболее ценный аминокислотный состав, и потому она является самым лучшим сырьем для изготовления гидролизатов, казеин же несколько уступает в этом плане сыворотке. Гораздо реже встречаются гидролизаты яичного и мясного белка, которые обладают хорошим аминокислотным профилем, но уступают в этом сыворотке. Растительные белки также подвергают гидролизу. Применяются в продуктах спортивного питания они не часто, однако встретить гидролизат соевого и пшеничного белка возможно, ценность их для построения мышечной массы невелика. Недостаток гидролизатов, как продуктов спортивного питания, заключается в том, что количество аминокислот в нем, находящихся в свободном состоянии, точно не известно и носит для потребителя лишь вероятностный характер.
^ Кристаллические аминокислоты
Гидролизат белка – это смесь аминокислот с пептидами, но есть и смеси, состоящие исключительно из одних свободных аминокислот. Как получают свободные аминокислоты? Их можно получить путем выделения из белковых гидролизатов, использованием микробиологического или химического синтеза. Первые два способа дают L-аминокислоты, а при химическом синтезе получаются DL-соединения, которые нужно еще разделить на оптические антиподы (D и L). Только L-аминокислоты могут входить в состав белков человека, потому именно эта форма используется при изготовлении пищевых добавок, что и можно заметить на упаковке продуктов. Область применения D-форм весьма ограничена, но и они иногда используются в спорте, например, D-аспарагиновая кислота.
^ Выделение аминокислот из гидролизатов белка
При получении аминокислот белки, прежде всего, расщепляют с помощью кислотного или ферментативного гидролиза. Кислотный гидролиз приводит к потере некоторых аминокислот и является относительно сложным процессом, требующим использования высоких температур. Гораздо легче и щадящей протекает ферментативный гидролиз белков, потому он и нашел большее распространение. Для осуществления полного гидролиза необходимо применение комбинации нескольких ферментов. На практике применяют ферменты животного и бактериального происхождения, такие как трипсин, пепсин и папаин в комбинации со специфическими амино- и карбоксипептидазами. Нередко хорошие результаты получают, используя неочищенный фермент, например панкреатин, который содержит все пищеварительные ферменты поджелудочной железы. Из раствора полностью гидролизованного белка без затруднений выделяют отдельные аминокислоты или группы аминокислот, однако эта дополнительная операция повышает их стоимость Выделенные «амины» высушивают и они получаются в форме кристаллического порошка.
^ Микробиологический синтез
Способность бактерий синтезировать различные вещества уже давно привлекла внимание ученых. Японский исследователь С. Киношита, впервые в 50-е годы открывший и доказавший перспективность микробного синтеза, уже 1963 году признавал: «Мало сомнения в том, что недалеко то время, когда с помощью микроорганизмов будет возможно производить все известные аминокислоты». Это время наступило уже к 70-м годам. На данный момент с помощью различных бактериальных культур можно получать почти все протеиногенные (входящие в состав белков) аминокислоты. Наиболее изученным видом бактерий является кишечная палочка (Escherichia coli), которая была описана немецким педиатром и бактериологом Теодором Эшерихом еще в 1885 году. Кроме этого применяются и другие бактериальные культуры, например Cornynebacterium glutamicum, Brevibacterium flavum,Salmonella typhimurium, Bacillus subtilis, а также мутанты этих культур, способные производить конкретные аминокислоты.
Микробиологический синтез заключается в выращивании определенных микроорганизмов в питательных растворах, имеющих источник углерода (чаще всего это сахара, содержащиеся например в патоке), в аппаратах-ферментаторах, где бактерии активно размножаются и под воздействием специфических ферментов выделяют в раствор в большом количестве ту или иную аминокислоту, которую затем выделяют из раствора и высушивают.
^ Химический синтез
Химический синтез более универсален, чем микробиологический, и позволяет получать соединения любой возможной структуры. Здесь используется непищевое минеральное сырье, в котором при помощи химических реакций достигается любая концентрация аминокислот, однако, как правило, процесс многостадиен и требует более сложной аппаратуры. Напомню, что в результате химического синтеза обычно получается смесь равных количеств L и D – изомеров аминокислот, в то время как в состав белков входят исключительно L-изомеры. D-изомеры, как правило, организмом не усваиваются и являются балластом. Следовательно, необходимо их разделение, что неминуемо отрицательно сказывается на стоимости изготовления.
Оба способа обеспечивают получение природных аминокислот необходимой степени химической и оптической чистоты. В конечном счете, когда речь идет о промышленном производстве, последнее слово остается за экономикой: по данным зарубежных специалистов, при больших масштабах химические методы становятся более рентабельными. Аминокислоты, получаемые микробиологическим и химическим синтезом, дешевле гидролизатов, поскольку изготавливаются не из белковых концентратов, значительно подорожавших за последнее время, а из более дешевого сырья, ресурсы которого не ограничены. Изготовлением аминокислот (в т. ч. и гидролизатов) занимаются крупные химические и фармацевтические предприятия в Европе и Азии, но лидерами рынка выступают Китай и Япония.
Полученные одним из вышеуказанных способов аминокислоты используют в пищевой промышленности в качестве улучшителей вкуса, в сельском хозяйстве – для обогащения растительных кормов, в медицине – при изготовлении растворов для парентерального питания, и, конечно же, для изготовления различных продуктов спортивного питания. Нашли свое применение как отдельные аминокислоты, такие как L-аргинин, L-глютамин, L-тирозин, L-лейцин, L-орнитин, L-лизин, так и смеси из нескольких аминокислот, среди которых наиболее распространенными являются ВСАА (L-лейцин, L-изолейцин, L-валин). Однако имеются и другие смеси, например, состоящие из полного набора кристаллических аминокислот, такие как «Аmino forte» от «Динамик Девелопмент» или смеси только из незаменимых аминокислот – «Aminobolik» от «Ультимейт нутришн», «Intra fuel» от С.А.Н., «Super natural» от «Скайтек нутришн». Список продуктов далеко не исчерпывающий.
Очень многие компании предлагают продукты на основе кристаллических аминокислот, однако лидером по числу предложений на российском рынке выступают все же более дорогостоящие гидролизаты протеинов. Причина этого заключается в сложности сертификации продукции, состоящей только из кристаллических аминокислот. Сертифицировать гидролизат не в пример проще. В России практически отсутствует микробиологическая промышленность, и российские производители спортивного питания покупают аминокислоты за рубежом. Поэтому с одной стороны качество отечественных «аминок» не вызывает сомнений, но цена их получается «не российская». Справедливости ради стоит отметить, что несколько аминокислот в свободной форме в России все же производят, но они не относятся к востребованным в спорте.
^ Гидролизат или кристаллические аминокислоты
Свободные кристаллические аминокислоты, попав в желудок, максимально быстро попадают в кровоток и сразу же вступают в метаболические процессы, в частности, в процессы синтеза белка. По сравнению с гидролизатами процент усвояемости азота свободных аминокислот выше, и иногда значительно. Гидролизаты кроме свободных аминокислот содержат еще и пептиды, и некоторые из них, состоящие из двух или трех аминокислот (ди- и трипептиды), могут быть даже более эффективны, чем отдельные аминокислоты. Например, в медицине широко применяется для внутривенных введений дипептид, состоящий из соединенных между собой L-глутамина и L-аланина (название препарата – «Дипептивин»). Данный препарат является, прежде всего, источником глутамина, аланин же к нему добавлен с целью предотвращения распада глутамина, поскольку последний в свободной форме разлагается при попадании в жидкость. Однако ни один производитель не скажет вам, какие именно и какой длины цепочки аминокислот входят в состав его гидролизата. Содержание оных в продукте, как и количество свободных аминокислот, носит вероятностный характер, и это наряду с более низкой скоростью абсорбции основной минус гидролизатов. Кроме того, синтез белка в организме человека специфичен и поэтому не может осуществляться с помощью включения в его процессы пептидов с любой длиной аминокислотной цепочки, а идет только посредством добавления в новую полипептидную цепь ОТДЕЛЬНЫХ аминокислот.
^ Формы аминокислотных продуктов
Несмотря на то, что гидролизаты и кристаллические аминокислоты гораздо быстрее всасываются, чем самый быстрый из белков – сывороточный изолят, скорость всасывания у них различна и существенно зависит от того, в какой форме вы этот продукт принимаете. Чтобы проникнуть сквозь стенки кишечника в кровоток, любое вещество должно прежде перейти в жидкую форму, то есть раствориться в желудочном или кишечном соке. Отсюда становится очевидным, что аминокислоты в жидкой форме имеют большое преимущество перед порошком, и уж тем более перед таблетками. Предварительно растворенные аминокислоты всасываются моментально, а таблетка должна еще долго находиться в желудке, пока не превратится в жидкость. Порошок в чистом виде или в капсулах в этом плане опережает таблетки. Еще более эффективно растворять порошок в жидкости перед употреблением, но такая форма все же уступает по скорости уже готовым жидким продуктам, так как в последних сухие вещества растворяют по специальным технологиям в условиях фармацевтического производства. Однако это увеличивает их стоимость. Одним из способов увеличить скорость растворения сухих аминокислот является микронизация. При микронизации размеры кристаллов аминокислот значительно уменьшают, что обеспечивает их большую растворимость и быстрое всасывание. Процедура эта недешевая, но на рынке спортивного питания микронизированные аминокислоты встречаются и особенно в предтренировочных комплексах, где быстрота действия – важный показатель. При выборе конкретной формы аминокислотных продуктов стоит исходить прежде всего из ваших материальных возможностей. Я бы не рекомендовал отдавать предпочтение только гидролизату или свободным аминокислотам, и то и другое имеет право присутствовать в рационе. Но при выборе гидролизатов следует учитывать сырье, из которого они получены. Коллаген, например, не подходит для роста мышечной массы, а сыворотка или другой протеин животного происхождения как раз то, что надо. Синтетические аминокислоты, независимо от способа изготовления, обладают примерно одинаковым качеством.